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POJ 1221 UNIMODAL PALINDROMIC DECOMPOSITIONS:母函數求回文分解數

     編輯:C++ 入門

問題描述

將正整數 n 分解為若干正整數之和,要求序列單峰對稱:最大值在中間,向兩邊非遞增。求分解方案數。

母函數建模

枚舉中間值 m (0≤m≤n)。若 m=0 則左右部分最大值 ≤n;否則左右部分最大值 < m。因對稱,僅需計算左半部分方案數。

動態規劃等價母函數

dp[i][j]:使用數值 ≤i 的情況下,和為 j 的分解方案數。轉移:

dp[i][j] = Σ_{k=0, i, 2i...} dp[i-1][j-k]

初始 dp[0][j] = 1(只用 1 分解)。最終答案:

ans = Σ_{m=0}^{n} [ (n-m) even ] × solve(m, (n-m)/2 )

代碼實現

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <iostream>
using namespace std;

typedef long long LL;
LL c1[10010], c2[10010];

LL solve(LL m, LL n) {
    for (int i = 0; i <= n; ++i) { c1[i] = 1; c2[i] = 0; }
    if (m == 0) m = n;
    for (int i = 2; i <= m; ++i) {
        for (int j = 0; j <= n; ++j)
            for (int k = 0; k + j <= n; k += i)
                c2[k+j] += c1[j];
        for (int j = 0; j <= n; ++j) { c1[j] = c2[j]; c2[j] = 0; }
    }
    return c1[n];
}

int main() {
    int n;
    while (~scanf("%d", &n), n) {
        LL ans = 0;
        for (int i = 0; i <= n; ++i)
            if ((n - i) % 2 == 0)
                ans += solve(i, (n - i) / 2);
        printf("%d %lld\n", n, ans);
    }
    return 0;
}

關鍵點

  • 滾動數組 c1/c2 優化空間
  • 母函數視角:每個數 i 的生成函數為 1 + x^i + x^{2i} + ...,乘積展開即方案數
  • 中間值 m=0 時特殊處理:左右部分最大值上限為 n
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